Laporkan Masalah

KARAKTERISTIK EFEK FOTOVOLTAIK SEL SURYA ORGANIK BERBASIS MEH-PPV

Fahru Nurosyid, Prof. Drs. Kamsul Abraha, Ph.D.

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Fisika

Larutan TiO2 ditambahkan 1% dan 5 % pada MEH-PPV yang dilarutkan dengan chlorobenzene. MEH-PPV dan PCBM dicampur pada perbandingan berat yaitu 1:1, 1:2 dan 1:4 dengan pelarut chlorobenzene. Deposisi lapisan menggunakan spin coating pada substrat ITO. Karakterisasi meliputi absorbansi dengan UV-Vis dan karakterisasi I-V menggunakan Keithley Instrument model 2602A. Parameter-parameter internal sel surya ditentukan dengan fitting terbaik antara hasil eksperimen dan hasil pemodelan. Pemodelan menggunakan dua pendekatan yaitu pendekatan profil linier di dekat tegangan dadal dan pendekatan Particle Swarm Optimization (PSO). Hasil karakterisasi UV-Vis lapisan MEH-PPV:TiO2 menyerap pada panjang gelombang kurang dari 400 dan 450 sampai 550 nm. Hasil estimasi energi gap TiO2 dan MEH-PPV diperoleh (3,7 ± 0,2) eV dan (2,1 ± 0,1) eV. Karakterisasi IV penambahan TiO2, meningkatkan konduktifitas. Penambahan TiO2 pada polimer MEH-PPV mengurangi penghalang pembawa muatan elektron antara polimer dan elektroda Al. Serapan lapisan MEH-PPV:PCBM adalah sebagai superposisi serapan lapisan PCBM dan MEH-PPV murni. Estimasi celah pita energi untuk lapisan PCBM murni diperoleh sebesar (2,3 ± 0,1) eV. Karakterisasi I-V efisiensi terbaik campuran MEH-PPV:PCBM = 1:2. Penambahan PCBM pada polimer MEH-PPV mengurangi penghalang pembawa muatan elektron antara polimer dan elektroda Al. Pemodelan dengan pendekatan linier dan PSO, parameter-parameter internal yang diperoleh mempunyai trent yang sama walaupun besaran angka yang berbeda. Hambatan seri menurun dengan penambahan PCBM. Hasil pemodelan dengan variasi intensitas iluminasi diperoleh bahwa rapat arus foto dan rapat arus saturasi naik dengan naiknya intensitas. Hambatan seri dan hambatan paralel menurun seiring dengan kenaikan intensitas cahaya. Kata kunci: MEH-PPV, PCBM, TiO2, Parameter internal sel surya.

TiO2 solution of 1% and 5% was added into the MEH-PPV dissolved in chlorobenzene. MEH-PPV and PCBM materials were mixed with weight ratio of 1:1, 1:2 and 1:4 then each ratio was dissolved in chlorobenzene. These solutions were deposited on ITO substrates using spin coating method to form a blendedlayer. Absorbance of layer was determined using the UV-Vis spectrophotometer while I-V characteristics of layer were measured by a Keithley of 2602A model. Internal parameters of solar cell were determined by the best fitting between experimental and modelling results. We performed modelling using two approaches i.e. linear profile near breakdown voltage and Particle Swarm Optimization (PSO). MEH-PPV:TiO2 blend layers absorbed light at wavelengths of less than 400 and 450 to 550 nm. Energy gap of TiO2 and MEH - PPV was (3.7 ± 0.2) eV and (2.1 ± 0.1) eV which is obtained from analysis of absorbance vs wavelength curves. I-V characterization showed that the addition of TiO2 increased conductivity. It is considered that the addition of TiO2 in the polymer MEH-PPV can reduce the barrier of electron charge carrier between the polymer and Al electrode. In addition, the absorption spectra of the mixed layer showed a superposition of spectra of the pure MEH-PPV and pure PCBM layer. The energy band gap of the pure PCBM layer was (2.3 ± 0.1) eV. Based on the I-V characterization, the best efficiency was obtained in blend MEH-PPV:PCBM = 1:2. The addition of PCBM in the polymer MEH-PPV is also reduces the barrier of electron charge carrier between the polymer and Al electrode. The linear and PSO approaches have similar trend of internal parameters thought different values of internal parameters. Furthermore, the addition of PCBM can decrease the series resistance. Meanwhile, the intensity of illumination increase that cause the photocurrent density and saturation current increase. As consequence, series and parallel resistance decreases with the increase of light intensity. Key words: MEH-PPV, PCBM, TiO2, Solar cells parameters internal

Kata Kunci : MEH-PPV, PCBM, TiO2, Parameter internal sel surya.


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.